带有伊斯兰祈祷时间的 Arduino 时钟

必要的工具和机器

	优质公/公跳线，40 x 3"（75 毫米） )
	面包板，400 针

应用和在线服务

Arduino IDE

关于这个项目

这是一个实时时钟，能够显示公历日期和每日祈祷时间。对于这个简单的电路，我们需要使用 Arduino UNO（或任何 Arduino 板）、RTC DS1307 和 NOKIA 5110 LCD。

您可以在这里购买零件（附属链接）：

• Arduino UNO
• DS1307
• 诺基亚 5110 液晶显示屏

材料

Arduino UNO

Arduino Uno 是基于 ATmega328P 微控制器的开源微控制器板。该板配备多组模拟和数字GPIO（通用输入/输出），可与各种传感器、执行器、扩展板和其他电路接口。

Arduino UNO 具有：

• 14 个数字输入/输出引脚（其中 6 个可用作 PWM 输出）
• 6 个模拟输入
• 16 MHz 陶瓷谐振器
• 32 KB 闪存（引导加载程序使用 0.5 KB）
• 2 KB SRAM
• 1 KB EEPROM
• 直流电源插孔和 USB 端口

DS1307

DS1307 串行实时时钟 (RTC) 是一款低功耗、全二进制编码的十进制 (BCD) 时钟/日历。

时钟/日历提供秒、分、小时、日、日、月和年信息。对于少于 31 天的月份，月末日期会自动调整，包括闰年的更正。

DS1307 以 24 小时或 12 小时格式运行，带有 AM/PM 指示器。内置电源检测电路，可检测电源故障并自动切换至电池供电。

DS1307 引脚功能

• VCC、地： 直流电源通过这些引脚提供给设备。
• SCL（串行时钟输入）： 用于同步串行接口上​​的数据移动。
• SDA（串行数据输入/输出）： SDA 是 2 线串行接口的输入/输出引脚。 SDA 引脚为开漏，需要外部上拉电阻。
• SQW/OUT（方波/输出驱动器）： 启用时，SQWE 位设置为 1，SQW/OUT 引脚输出四种方波频率之一（1Hz、4kHz、8kHz、32kHz）。 SQW/OUT 引脚是开漏引脚，需要外部上拉电阻。它将在应用 Vcc 或 Vbat 的情况下运行。
• X1、X2： 标准 32.768kHz 石英晶体的连接。内部振荡器电路设计用于使用指定负载电容为 12.5pF 的晶体

诺基亚 5110 液晶屏

诺基亚 5110 LCD 是一块 84*48 像素的单色屏幕，带有背光，可用于绘制文本、图形或图像。 LCD使用PCD8544控制器（与Nokia 3310 LCD相同），该控制器通过类似于SPI的串行总线接口连接到微控制器。

诺基亚 5110 LCD 引脚排列

• VCC、地： 直流电源通过这些引脚提供给设备。
• RST： 它重置显示。这是一个低电平有效引脚。您也可以将此引脚连接到 Arduino 重置，以便它会自动重置屏幕。
• CE （芯片启用）： 低电平有效引脚，有助于选择共享同一 SPI 总线的众多连接设备之一。
• D/C（数据/命令）： 它告诉显示器它是在接收数据还是显示数据。 HIGH 信号用于数据，LOW 信号用于命令。
• DIN： 它是 SPI 接口的串行数据引脚，它将数据从微控制器发送到 LCD。
• CLK（时钟）： LCD 和微控制器由于它们的 SPI 通信需要一个公共时钟来运行。此图钉将有助于实现它。
• BL（背光）： 它控制显示器的背光。您可以通过添加电位计或将其连接到具有 PWM 功能的 Arduino 引脚（引脚 #3、5、6、9、10 和 11）来控制其亮度。

如何编辑程序？

您应该修改代码的第 161 行：

calcPrayerTimes(year, month, dayOfMonth, 41.3, 20.6, 3, -18.5, -19, fajr, sunRise, zuhr, asr, maghrib, isha); 

需要的参数是：

• 所需地点的经度/纬度/时区。
• Fajr Twilight/Esha Twilight 的计算因国家/地区而异。

您还可以获得您所在城市的地理坐标，例如纬度和经度，通过访问伊斯兰搜索网站然后搜索您的城市，程序需要这些坐标来计算祈祷时间。

正如我们在上图中所注意到的，在我搜索开罗市后，除了一些信息外，还出现了祈祷时间。对我们来说重要的是纬度、经度、Isha 角和 Fajr 角，您将在程序中更改这些数字以适合您所在的城市。

该计划如何运作？

该函数采用年/月/日/经度/纬度/时区/FajrTwilight/IshaTwilight 的数据加上对双变量 (Fajr/SunRise/Zuhr/Asr/Maghrib/Isha) 的 6 个引用。这 6 个变量是返回数据的变量。还有一些函数可以帮助进行一些数字转换（例如，弧度到度数，反之亦然）。

所以，如果我们以开罗为例：

• 经度：30.2
• 纬度：30
• 时区：+2
• 黎明暮光：-19.5
• 艾莎暮光：-17.5

我们应该像这样调整第 161 行：

calcPrayerTimes(year, month, dayOfMonth, 30.2, 30, 2, -19.5, -17.5, fajr, sunRise, zuhr, asr, maghrib, isha); 

请注意，这些祈祷时间仍然是“双倍”，应转换为时间格式。 Mahmoud Adly Ezzat 制作了 doubleToHrMin 函数（您可以在 calcPrayerTimes 函数之前找到它），它将数字分成小时和分钟。它需要 double 和两个对 int 变量的引用。

如果觉得有用，请不要忘记点赞。

附： 祈祷时间计算算法由 Mahmoud Adly Ezzat 编写。您可以在他的博文中阅读更多相关信息。

代码

• 带有伊斯兰祈祷时间的 Arduino 时钟

带有伊斯兰祈祷时间的Arduino时钟Arduino

#include "Wire.h"#include  #include Adafruit_PCD8544 display =Adafruit_PCD8544(7, 6, 5, 4, 3);int xegg, yegg;#define DS1307_I2C_ADDRESS 0x68 // 这是I2C地址long previousMillis =// 将存储上次更新时间byte second, minute, hour, dayOfWeek, dayOfMonth, month, year;long interval =200;int displayx, displayy, displayradius, x2, y2, x3, y3;int zero =0;char * Day[] ={"", "Sun", "Mon", "Tue", "Wed", "Thu", "Fri", "Sat"};双晨，sunRise，zuhr，asr，maghrib，isha; // 将普通十进制数转换为二进制编码的十进制数byte decToBcd(byte val){ return ( (val / 10 * 16) + (val % 10) );}// 将二进制编码的十进制数转换为正常的十进制数byte bcdToDec(byte val){ return ( (val / 16 * 10) + (val % 16) );}// 从 ds1307 获取日期和时间并打印 resultvoid getDateDs1307(){ // 重置寄存器指针 Wire.beginTransmission(DS1307_I2C_ADDRESS); //Wire.write(0x00); Wire.write(零); Wire.endTransmission(); Wire.requestFrom(DS1307_I2C_ADDRESS, 7);第二 =bcdToDec(Wire.read() &0x7f);分钟 =bcdToDec(Wire.read());小时 =bcdToDec(Wire.read() &0x3f); dayOfWeek =bcdToDec(Wire.read()); dayOfMonth =bcdToDec(Wire.read());月 =bcdToDec(Wire.read()); year =bcdToDec(Wire.read());}void setDateDs1307(){ Wire.beginTransmission(DS1307_I2C_ADDRESS); Wire.write(零); Wire.write(decToBcd(second)); // 0 到第 7 位启动时钟 Wire.write(decToBcd(minute)); Wire.write(decToBcd(小时)); // 对于上午/下午 12 小时，需要设置第 6 位（也需要更改 readDateDs1307） Wire.write(decToBcd(dayOfWeek)); Wire.write(decToBcd(dayOfMonth)); Wire.write(decToBcd(month)); Wire.write(decToBcd(year)); Wire.endTransmission();}void printTime(){ int 小时，分钟；字符 [12]; display.clearDisplay(); display.setCursor(0, 16); display.print(Day[dayOfWeek]); display.print(":"); display.print(char(dayOfMonth / 10 + 0x30)); display.print(char(dayOfMonth % 10 + 0x30)); display.print("/"); display.print(char(月/10 + 0x30)); display.print(char(月 % 10 + 0x30)); display.print("/"); display.print("20"); display.print(char(year / 10 + 0x30)); display.print(char(year % 10 + 0x30)); display.setCursor(18, 26); display.print(char(小时/10+0x30)); display.print( char( 小时 % 10 + 0x30) ); display.print(":"); display.print（字符（分钟/ 10 + 0x30））； display.print(char(分钟 % 10 + 0x30)); display.print(":"); display.print(char (second / 10 + 0x30)); display.print(char (second % 10 + 0x30));显示。显示（）；延迟（1000）； doubleToHrMin(fajr, 小时, 分钟); display.clearDisplay(); display.setCursor(1, 1); display.print("黎明");显示。打印（小时）； display.print(":");显示。打印（分钟）；显示。显示（）； doubleToHrMin（zuhr，小时，分钟）； display.setCursor(1, 10); display.print("Zuhr");显示。打印（小时）； display.print(":");显示。打印（分钟）；显示。显示（）； doubleToHrMin(asr, 小时, 分钟); display.setCursor(1, 20); display.print("Asr");显示。打印（小时）； display.print(":");显示。打印（分钟）；显示。显示（）； doubleToHrMin（马格里布，小时，分钟）； display.setCursor(1, 30); display.print("马格里布");显示。打印（小时）； display.print(":");显示。打印（分钟）；显示。显示（）； doubleToHrMin(isha, 小时, 分钟); display.setCursor(1, 40); display.print("伊莎");显示。打印（小时）； display.print(":");显示。打印（分钟）；显示。显示（）；延迟（5000）；}void setup（）{Wire.begin（）；显示。开始（）； display.clearDisplay(); display.setContrast(25); xegg =(display.width()) / 2; yegg =(display.height()) / 2; display.setTextColor(黑色); display.setTextSize(1); display.setCursor(22, 18); display.print("仇恨");显示。显示（）；延迟（500）； display.setCursor(24, 28); display.print("ZEHIR");显示。显示（）；延迟（500）； getDateDs1307();}void loop() { getDateDs1307(); calcPrayerTimes(year, month, dayOfMonth, 39.8, 21.4, 3, -18.5, -19, fajr, sunRise, zuhr, asr, maghrib, isha); // 年、月、日、经度、纬度、时区、黎明暮光之城、艾莎暮光之城 unsigned long currentMillis =millis(); if (currentMillis - previousMillis> interval) { previousMillis =currentMillis; //getDateDs1307();打印时间（）； }}/*-------------------------------------------------------- ---------------------------------------*//// 祷告时间（作者：Mahmoud Adly Ezzat , Cairo)//将度数转换为弧度double degToRad(double degree){ return ((3.1415926 / 180) * degree);}//将弧度转换为度数double radToDeg(double radian){ return (radian * (180 / 3.1415926)); }//确保一个值在0和360之间double moreLess360(double value){ while (value> 360 || value <0) { if (value> 360) value -=360; else if (value <0) value +=360; } return value;}//确保一个值在0到24之间double moreLess24(double value){ while (value> 24 || value <0) { if (value> 24) value -=24; else if (value <0) value +=24; } return value;}//将双精度数转换为小时数和分钟数void doubleToHrMin(double number, int &hours, int &minutes){ hours =floor(moreLess24(number));分钟 =floor(moreLess24(number - hours) * 60);}void calcPrayerTimes(int year, int month, int day, double longitude, double latitude, int timeZone, double fajrTwilight, double ishaTwilight, double &fajrTime, double &sunRiseTime, double &zuhrTime , double &asrTime, double &maghribTime, double &ishaTime){ double D =(367 * year) - ((year + (int)((month + 9) / 12)) * 7 / 4) + (((int)(275) * 月 / 9)) + 日 - 730531.5);双 L =280.461 + 0.9856474 * D； L =moreLess360(L);双 M =357.528 + (0.9856003) * D； M =moreLess360(M);双 Lambda =L + 1.915 * sin(degToRad(M)) + 0.02 * sin(degToRad(2 * M)); Lambda =moreLess360(Lambda);双倾角 =23.439 - 0.0000004 * D； double Alpha =radToDeg(atan((cos(degToRad(Obliquity)) * tan(degToRad(Lambda))))); Alpha =moreLess360(Alpha); Alpha =Alpha - (360 * (int)(Alpha / 360)); Alpha =Alpha + 90 * (floor(Lambda / 90) - floor(Alpha / 90));双 ST =100.46 + 0.985647352 * D； double Dec =radToDeg(asin(sin(degToRad(Obliquity)) * sin(degToRad(Lambda)))); double Durinal_Arc =radToDeg(acos((sin(degToRad(-0.8333)) - sin(degToRad(Dec)) * sin(degToRad(latitude))) / (cos(degToRad(Dec)) * cos(degToRad(latitude)) )));双中午 =阿尔法 - ST;中午 =moreLess360(中午); double UT_Noon =中午 - 经度； //////////////////////////////////////// // 计算祈祷时间弧&Times // ////////////////////////////////////////// // 2) Zuhr Time [本地中午] zuhrTime =UT_Noon / 15 + timeZone; // Asr Hanafi //double Asr_Alt =radToDeg(atan(2+tan(degToRad(latitude - Dec)))); double Asr_Alt =radToDeg(atan(1.7 + tan(degToRad(latitude - Dec)))); // Asr Shafii //double Asr_Alt =radToDeg(atan(1 + tan(degToRad(latitude - Dec)))); double Asr_Arc =radToDeg(acos((sin(degToRad(90 - Asr_Alt)) - sin(degToRad(Dec)) * sin(degToRad(latitude))) / (cos(degToRad(Dec)) * cos(degToRad(latitude)) )))); Asr_Arc =Asr_Arc / 15; // 3) Asr Time asrTime =zuhrTime + Asr_Arc; // 1) Shorouq 时间 sunRiseTime =zuhrTime - (Durinal_Arc / 15); // 4) 马格里布时间 马格里布时间 =zuhrTime + (Durinal_Arc / 15); double Esha_Arc =radToDeg(acos((sin(degToRad(ishaTwilight)) - sin(degToRad(Dec)) * sin(degToRad(latitude))) / (cos(degToRad(Dec)) * cos(degToRad(latitude))) )); // 5) Isha时间 ishaTime =zuhrTime + (Esha_Arc / 15); // 0) Fajr Time double Fajr_Arc =radToDeg(acos((sin(degToRad(fajrTwilight)) - sin(degToRad(Dec)) * sin(degToRad(latitude))) / (cos(degToRad(Dec)) * cos( degToRad(纬度))))); fajrTime =zuhrTime - (Fajr_Arc / 15);返回;}

示意图